CN104077820A

CN104077820A - 基于物联网的驾驶人行为识别监测系统

Info

Publication number: CN104077820A
Application number: CN201410313238.XA
Authority: CN
Inventors: 赵池航; 任可心; 孙丹阳; 周洋民
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明提出了一种基于物联网的驾驶人行为识别监测系统，其包括：车载系统和远程监控中心，所述车载系统，其用于实现驾驶员驾驶状态与姿态的实时检测以及远程传输相关信息的功能，其包括：工控机、信息采集模块、图像处理模块、预警模块、GPS模块和无线传输模块；所述远程监控中心，其用于实现数据的接收、管理与存储，其包括：通信服务器、监控接口和数据库。本发明软硬件协同运行实现了驾驶行为检测和远程实时监控等功能。

Description

基于物联网的驾驶人行为识别监测系统

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的驾驶人行为识别监测系统。

背景技术

虽然我国车辆行驶安全监测近年来取得了长足发展，但仍存在许多不足之处，主要体现在监测功能的广度、精度难以兼顾，系统的准确性、实时性、可扩展性较差，车辆与监控中心信息传递不顺畅等方面。当前市场上主流驾驶监测系统大多均为单一实时监控系统。检测出危险因素时，提醒驾驶员规范操作，然而，只要车辆未发生交通事故，企业相关监管部门难以从海量行车记录数据中检索出日常监管所需的不安全驾驶行为信息记录，无法做到从源头上预防事故的发生，几乎没有将驾驶行为分析功能和远程车队管理信息系统集成。因此，随着微型计算机应用技术的发展，微型化、高精度、低误报、网络化的安全驾驶监控系统正在成为发展的主流。本发明针对这些不足，设计基于物联网的用于监测驾驶安全的驾驶人行为实时监测系统，开发基于嵌入式工控机的车载检测系统，使其具备实时检测驾驶行为功能。同时，基于MFC以及OpenCV平台开发的驾驶人行为实时监测软件，用于实时检测驾驶行为及状态，并通过无线传输将车辆信息、检测结果和GPS信息等数据实时传送给远程监控中心。软硬件协同运行实现了驾驶行为检测和远程实时监控等功能。

发明内容

本发明提供一种基于物联网的驾驶人行为识别监测系统。该系统包括由车载检测系统和远程监控中心组成的硬件系统，以及驾驶人行为识别检测软件两大部分。用于实现对驾驶人状态及姿态的实时检测和远程监控等功能。

软件系统概述

基于MFC以及OpenCV平台开发基于物联网的驾驶人行为实时监测软件，用于对摄像头采集的驾驶人图像信息进行分析，从而检测出异常、疲劳等驾驶行为并进行预警，同时通过无线传输将车辆信息、检测结果和GPS信息等数据实时传送给远程监控中心。

硬件系统概述

本系统包括车载检测系统和远程监控中心两个部分。车载检测系统集成工控机、图像采集模块、图像处理模块、预警模块、GPS模块和无线传输模块等技术设备；远程监控中心包括通信服务器、监控接口、电子地图、联络装置、车辆信息数据库和存储记录数据库等功能模块。

硬件系统各模块的具体功能如下所述：

1)车载检测系统

所述车载检测系统主要用于实现驾驶员驾驶状态与姿态的实时检测以及远程传输相关信息等功能。

◆工控机：负责协调其外围及内置的各模块，输入、处理各模块的信息，并将车辆信息、驾驶行为信息通过无线传输的方式传送至远程监控中心。

◆图像采集模块：即两个车载CCD摄像头，外接于工控机，分别用于获取驾驶姿态检测与疲劳检测的视频图像。

◆图像处理模块：该模块内置于工控机中，通过准确、快速的算法，对从摄像头获取的视频进行图像提取、图像预处理、驾驶姿态及疲劳状态识别。

◆GPS模块：外接于工控机上，用于获取车辆的地理位置信息。

◆预警模块：外接于工控机的音响设备，当检测到驾驶人行为异常时，发出人声警报对驾驶员进行警示。

◆无线传输模块：外接于工控机，用于将驾驶行为信息、车辆信息传送至远程监控中心。

◆电源管理模块：为了满足车载环境的需求，将电源内部电路分为抗干扰电路、整流滤波电路、开关电路、保护电路、输出电路等，从而使工控机支持12V及24V的电源输入，输出5VSB和22V电压，并提供冲击和振动保护。

2)远程监控中心

远程监控系统用于实现数据的接收、管理与存储等功能。

◆通信服务器：用于同时为多个用户提供通信信道，接收车载端传送的数据。

◆监控接口：管理员通过操作监控界面，管理可以查看指定驾驶员的相关驾驶信息(包括驾驶员信息、驾驶员驾驶状态及行为、车辆信息、地理信息等)，并对其进行相应操作。

◆电子地图：结合监控界面便于管理员快速查看车辆地理位置信息。

◆数据库：车辆信息数据库用于存储企业的车辆信息，管理员可随时对数据进行查看、修改；存储记录数据库用于存储驾驶员异常驾驶记录，作为日后企业管理、追责等工作的依据。

附图说明

图1是基于物联网的驾驶人行为识别监测系统结构图。

具体实施方式

本系统的工作流程以及数据流向如下所述：

车载端系统启动后，车载CCD摄像头和车载GPS装置开始采集数据，其中前者采集视频数据，后者采集地理信息数据。之后，内置于工控机的图像处理模块对所采集的视频进行图像提取、图像预处理、驾驶行为识别检测。最后，车载预警装置对检测结果做出反馈——若识别结果存在“异常”，则对驾驶员发出警示；反之不做出警示。与此同时，车载无线传输模块将检测结果通过无线传输数据通道传送至远程监控中心。

接下来，远程监控中心的通信服务器接收、解析车载无线传输模块传来的数据。而后，转换后的数据显示在GIS监控界面上，管理员可在此界面上查看数据并进行相应操作。同时，异常驾驶数据将存储于数据库中。

以上流程循环进行，直至系统关闭。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于物联网的驾驶人行为识别监测系统，其包括：车载系统和远程监控中心，

所述车载系统，其用于实现驾驶员驾驶状态与姿态的实时检测以及远程传输相关信息功能，其包括：

工控机、信息采集模块、图像处理模块、预警模块、GPS模块和无线传输模块；

所述远程监控中心，其用于实现数据的接收、管理与存储，其包括：

通信服务器、监控接口和数据库。

2.如权利要求1所述基于物联网的驾驶人行为识别监测系统，其中

所述工控机用于负责协调其外围及内置的各模块，输入、处理各模块的信息，并将车辆信息、驾驶行为信息通过无线传输的方式传送至远程监控中心；

所述图像采集模块用于获取驾驶姿态检测与疲劳检测的视频图像；

所述图像处理模块，其该模块内置于工控机中，通过准确、快速的算法，对从摄像头获取的视频进行图像提取、图像预处理、驾驶姿态及疲劳状态识别；

所述GPS模块，其外接于工控机上，用于获取车辆的地理位置信息；

所述预警模块，其外接于工控机的音响设备，当检测到驾驶人行为异常时，发出人声警报对驾驶员进行警示；

所述无线传输模块，其外接于工控机，用于将驾驶行为信息、车辆信息传送至远程监控中心；

所述电源管理模块将电源内部电路分为抗干扰电路、整流滤波电路、开关电路、保护电路、输出电路，从而使工控机支持12V及24V的电源输入，输出5VSB和22V电压，并提供冲击和振动保护。

3.如权利要求1所述基于物联网的驾驶人行为识别监测系统，其中

所述通信服务器，其用于同时为多个用户提供通信信道，接收车载端传送的数据；

所述监控接口，可以通过其查看指定驾驶员的相关驾驶信息，并对其进行相应操作；

所述数据库，其用于存储企业的车辆信息，管理员可随时对数据进行查看、修改；存储记录数据库用于存储驾驶员异常驾驶记录，作为日后企业管理、追责工作的依据。